Регулятор частоты вращения Советский патент 1990 года по МПК H02P5/06 

2

(Л

Изобретение может быть использовано для регулирования частоты вращения коленчатого вала двигателей передвижных электрических станций и электроагрегатов. Цель изобретения - повышение качества регулирования. Регулятор частоты вращения содержит частотный датчик 1 обратной связи, элементы И 2, 12, переключатель 4, задающий регистр 6, генератор 11 тактовых импульсов, исполнительный орган 14. Цель изобретения достигается за счет введения счетчика 3, компараторов 5, 9 кодов, вычитателя 7, задающего регистра 8, распределителя 10 импульсов и элемента И 13. 2 ил.

у

ел

оэ о

Ј У1

Фиг.}

Изобретение относится к устройствам регулирования и может быть использовано для регулирования частоты вращения коленчатого вала двигателей передвижных электрических станций и электроагрегатов.

Цель изобретения - повышение качества регулирования.

На фиг.1 представлена функциональная схема регулятора частоты вращения; на фиг.2 - эпюры сигналов на выходах распределителя импульсов. Регулятор частоты вращения содержит частотный датчик 1 обратной связи, первый элемент И 2, счетчик 3, переключатель 4, первый компаратор 5 кодов, первый задающий регистр 6, вычитатель 7, второй задающий регистр 8, второй компаратор 9 кодов, распределитель 10 импульсов, генератор 11 тактовых импульсов, второй 12 и третий 13 элементы И, исполнительный орган 14.

Регулятор частоты вращения работа- ет следующим образом.

Генератор 11 тактовых импульсов вырабатывает импульсы заданной длительности, которые поступают на вход распределителя 10 импульсов. Распределитель 10 импульсов поочередно выдает импульсы на свой первый, третий и второй выходы. При пуске двигателя начинает вращаться коленчатый вал и датчик 1 вырабатывает импульсы частота следования которых пропорциональна скорости вращения вала. Дли- тельность импульсов генератора 11 больше длительности импульсов на вы- ходе датчика 1. Поэтому в течение первого импульса с первого выхрда распределителя 10 импульсов на выходе первого элемента И 2 появляются пачки импульсов, число которых подсчитывается счетчиком 3. Его логическое состояние после окончания импульса на первом выходе распределителя 10 импульсов определяет код текущей частоты вращения коленчатого вала,

Второй импульс с выхода генератора 11 появляется на третьем выходе распределителя 10 импульсов и поступает на управляющий вход переключателя 4 , Длительность этого импульса Определяет интервал времени корректировки частоты вращения. При появлении сигнала на управляющем входе переключателя 4 компаратор 5 сравнивает две величины: код текущей час

5

0

5

0

5

0

5

0

5

тоты вращения FM.JM (с выхода счетчика 3) и код заданной частоты вращения , (с выхода первого задающего регистра 6). При этом возникает одна из трех ситуаций: , FM3W и подготавливается в соответствующих случаях по первому входу один из элементов И 12 или 13. Одновременно вычитатель 7 определяет код модуля разности частоты вращения &F - и подает его на первый вход компаратора 9, который сравнивает с заданным допустимым отклонением частоты. В случае, если отклонение частоты вращения превышает допустимое, то на выходе компаратора 9 появляется сигнал, подготавливающий элементы И 12 и 13 по второму входу. По третьему входу элементы И 12 и 13 подготовлены сигналом с третьего выхода распределителя 10 импульсов.

Если частота вращения больше заданной, то на первом выходе компаратора 5 имеется сигнал и открывается элемент И 12, В результате подается команда на первый вход исполнительного органа 14 для коррекции подачи топлива в сторону уменьшения.

Если частота вращения меньше заданной, то открывается элемент И 13 и на второй вход исполнительного органа 14 подается команда на коррекцию подачи топлива в сторону увеличения.

Длительность корректирующих импульсов определяется длительностью импульсов генератора 11 и при недостаточности одного импульса коррекции ситуация на выходах компараторов 5 и 9 не изменяется. Поэтому на вход исполнительного органа 14 поступают очередные корректирующие импульсы до изменения положения на выходах компараторов 5 и 9.

В случае полного совпадения текущей и заданной частот вращения элементы Г 12 и 13 закрыты по первым входам и команды на корректировку подачи топлива исполнительному органу 14 не поступают. Аналогичное происходит в случае, когда отклонение частоты находится в заданных пределах и элементы И 12 и 13 закрыты по вторым входам.

Частотный датчик обратной связи устанавливается на валу топливного насоса и может быть выполнен в виде

э1

диска с отверстиями, через которые засвечивается фотодиод, подключенный в цепь формирователя импульсов. Частота следования импульсов прямо пропорциональна частоте вращения коленчатого вала двигателя. В качестве исполнительного органа возможно использование, например, двигателя постоянного тока с устройством фиксации положения ротора.

Формула изобретения

Регулятор частоты вращения, содержащий частотный датчик обратной связи, два элемента И, переключатель; генератор тактовых импульсов, первый задающий регистр и исполнительный орган, отличающийся тем, что, с целью повышения качества регулирования, введены распределитель импульсов, счетчик, вычитатель, второй задающий регистр, два компаратора кодов и третий элемент И, выход частотного датчика обратной связи через последовательно соединенные первый элемент И, счетчик, переключатель подключен к первым информационным входам вычитателя и первого ком10

66451

паратора кодов, соединенного вторым информационным входом с выходом первого задающего регистра и вторым информационным входом вычитателя, первый стробирующий вход которого подключен к первому входу второго элемента И и выходу Больше первого компаратора кодов, соединенного выходом Меньше с первым входом третьего элемента И и вторым стробирую- щим входом вычитателя, выход которого подключен к первому информационному входу второго компаратора кодов, соединенного вторым информационным входом с выходом второго задающего регистра, а выходом Больше - с вторыми входами второго и третьего элементов И, выходы которых подключены соответственно к первому и второму входам исполнительного органа, выход генератора тактовых импульсов соединен с входом распределителя импульсов, подключенного первым выхо- 25 дом к второму входу первого элемента И, вторым выходом - к входу сброса счетчика, а третьим выходом - к управляющему входу переключателя и третьим входам второго и третьего 30 элементов И.

15

20

Фиг. 2